柔性制造系统及AGV调度概述
柔性制造系统中的调度优化
柔性制造系统中的调度优化一、引言柔性制造系统是当今制造业中的一项重要技术，它的出现使得生产线的灵活性和效率得到了显著提升。
为了实现柔性制造系统的高效运行，调度优化成为了其中一个不可或缺的环节。
本文将从柔性制造系统中的调度优化问题入手，对其进行详细探讨。
二、调度优化的意义1. 提高生产效率：柔性制造系统中的调度优化能够合理分配生产资源，避免资源闲置和过度调配，从而提高生产效率。
2. 缩短生产周期：通过精确的调度优化，可以减少生产过程中的等待时间和停机时间，从而缩短生产周期，提高生产效率。
3. 提高产品质量：调度优化可以确保生产过程中的关键环节得到充分的时间和资源，从而提高产品质量。
三、柔性制造系统中的调度优化问题1. 任务调度问题：柔性制造系统中存在大量的生产任务，如何合理安排任务的执行顺序以及资源的分配，是一个典型的调度优化问题。
2. 设备调度问题：柔性制造系统中的设备是生产任务的重要执行者，如何合理调度设备的运行状态，以达到最优的生产效果，也是一个关键问题。
3. 材料调度问题：材料在柔性制造系统中需要按照一定的顺序和时间点送达不同的设备，如何进行材料的调度以最大限度地提高生产效率，也是一个调度优化的重要问题。
四、调度优化的方法1. 数学规划方法：通过建立数学模型，运用优化算法进行调度优化。
常见的方法有整数规划、线性规划、动态规划等。
2. 启发式算法：启发式算法是一种基于经验和启发性思维的算法，通过不断迭代和搜索，逐步改善解决方案。
常见的方法有遗传算法、模拟退火算法等。
3. 智能算法：智能算法是一种模仿生物或人类智能思维的算法，通过学习和识别模式，不断优化解决方案。
常见的方法有神经网络、模糊逻辑等。
五、案例研究：汽车生产线的调度优化以汽车生产线为例，介绍柔性制造系统中调度优化的应用。
汽车生产线中包含多个工位和设备，而每个工位需要按照一定的顺序和时间要求完成任务。
通过建立数学模型和应用遗传算法，可以对汽车生产线的任务调度、设备调度和材料调度进行优化。
柔性制造系统的生产调度与优化
柔性制造系统的生产调度与优化柔性制造系统（Flexible Manufacturing System，FMS）是一种以高度集成、高度可变性和高度自动化为特点的先进制造技术。
它能够灵活应对市场需求的变化，提高生产效率和产品质量。
然而，实现柔性制造系统的最佳生产调度和优化仍然是一个具有挑战性的问题。
本文将探讨柔性制造系统的生产调度与优化问题，并提出相应的解决方案。
一、生产调度问题生产调度是柔性制造系统中的核心问题之一。
在实际生产过程中，如何合理安排各个工序之间的任务关系，以提高生产效率和降低生产成本，是一个关键的挑战。
为了解决这个问题，研究者们提出了多种生产调度策略。
首先，最早被应用于柔性制造系统的是传统的作业车间调度（Job Shop Scheduling）方法。
该方法主要采用基于先来先服务（First-Come-First-Served，FCFS）或者最短工序调度（Shortest Processing Time，SPT）的方式进行调度，以确保任务能够按照其加工时间的先后顺序进行。
然而，这种调度策略忽略了不同任务之间的紧急程度和重要性，容易导致制造系统资源的浪费。
随后，基于优先级的调度方法被提出并得以广泛应用。
该方法通过为每个任务分配一个优先级，然后按照优先级的先后顺序进行调度，以提高生产效率和降低系统拥堵。
优先级可根据任务的交货期、加工时间、制定成本等因素确定，也可以通过智能优化算法来自动计算。
二、生产优化问题除了生产调度问题，柔性制造系统中的生产优化也是一个重要的研究方向。
生产优化的目标是最大化生产效率、最小化成本和最优化资源利用率。
为了实现这些目标，研究者们提出了多种生产优化方法。
首先，基于遗传算法的优化方法在柔性制造系统中得到了广泛应用。
遗传算法通过模拟生物进化过程中的自然选择、交叉和变异等机制，来搜索最优解。
在生产优化中，遗传算法可用于优化生产调度、工序安排、机器选型等问题，从而提高生产效率和降低成本。
柔性制造系统的排产与调度问题研究
柔性制造系统的排产与调度问题研究柔性制造系统（Flexible Manufacturing System，FMS）是一种集先进制造技术、智能控制和灵活组织管理于一体的制造模式。
它通过自动化设备、智能控制系统以及柔性组织结构的建立，实现了生产过程中的快速响应和高效率生产。
然而，尽管柔性制造系统的潜力巨大，但在实际应用中，排产与调度问题一直是制约其发展的难题。
柔性制造系统的排产与调度问题主要包括任务分配、工件调度和设备资源利用等方面。
任务分配是指如何将生产任务合理地分配给系统中的各个工作站，以最大程度地提高系统的生产效率。
工件调度则是指对生产任务进行排序，并决定每个任务在不同工作站上的加工顺序，以使得整个生产过程能够顺利进行。
而设备资源利用则是指如何合理调配系统中的各项资源（如机器设备、人力资源等），以提高生产能力和利润率。
为了解决柔性制造系统的排产与调度问题，研究者们付出了大量的努力。
他们通过引入数学建模和优化算法等方法，提出了一系列的模型和算法，以期优化柔性制造系统的运行效率。
例如，基于传统的作业车间模型，研究者们发展了一种基于遗传算法的任务分配与工件调度方法，通过模拟和实验验证，表明该方法能够有效地提高系统的生产效率和资源利用率。
此外，近年来，随着人工智能技术的不断发展，研究者们开始探索将其应用于柔性制造系统的排产与调度问题中。
例如，基于深度强化学习的方法被提出来解决柔性制造系统的工件调度问题。
通过利用神经网络对系统的状态进行建模，并利用强化学习算法来优化工件的调度顺序，研究者们发现该方法能够显著提高系统的生产效率和适应性。
尽管已经取得了一些进展，但柔性制造系统的排产与调度问题仍然具有挑战性。
一方面，柔性制造系统的复杂性和不确定性使得问题的求解更加困难。
另一方面，不同的制造企业具有各自的特点和需求，因此，需要结合实际情况，设计出适合企业的定制化解决方案。
在未来的研究中，我们可以在以下几方面继续深入探索柔性制造系统的排产与调度问题。
智能制造中的柔性生产技术
智能制造中的柔性生产技术智能制造是指利用先进的信息技术、传感技术和自动控制技术，实现生产过程的智能化和自动化，以提高生产效率、质量和灵活性的一种制造方式。
在智能制造中，柔性生产技术是一项关键的技术，它可以使制造企业更加灵活、高效地响应市场需求。
一、柔性制造系统柔性制造系统是柔性生产技术的核心，它是一种能够满足不同产品、不同批量生产需求的生产系统。
柔性制造系统由多个灵活的生产单元组成，这些生产单元可以根据需要进行组合和调整，以适应不同的产品和生产任务。
柔性制造系统具有以下特点：1. 灵活性：柔性制造系统能够在不同的产品需求和生产任务之间进行快速切换，提高了生产线的灵活性和适应性。
2. 高效性：柔性制造系统通过自动化和集成化的生产方式，提高了生产效率和生产质量，减少了生产成本和资源浪费。
3. 可扩展性：柔性制造系统可以根据生产需求进行扩展和调整，以适应不同规模和产能的要求。
二、柔性生产设备柔性生产设备是柔性生产技术的重要组成部分，它包括智能机器人、自动化设备、传感器和控制系统等。
这些设备通过信息技术和自动化技术的应用，实现了生产过程的智能化和自动化。
1. 智能机器人：智能机器人是柔性生产设备中的关键技术，它可以根据预设的指令和程序，完成各种生产任务，如装配、搬运、焊接等。
智能机器人具有高度的灵活性和自主性，能够适应不同的生产环境和任务要求。
2. 自动化设备：自动化设备是柔性生产中不可或缺的设备，它可以代替人工完成繁重、危险和重复性较高的工作，提高了生产效率和工作质量。
3. 传感器和控制系统：传感器和控制系统是柔性生产设备的“大脑”，通过感知和控制生产过程中的各个参数和状态，实现生产过程的智能化和自动化。
传感器可以实时监测生产过程中的温度、压力、速度等参数，控制系统可以根据传感器的反馈信号，调整和控制设备的运行和工作状态。
三、柔性生产管理柔性生产管理是实现柔性生产的关键环节，它包括生产计划、调度和控制等方面。
柔性制造系统技术概述
柔性制造系统技术概述一、柔性制造系统的产生和特点1、产生背景：（1）市场变化导致中小批量、多品种生产方式成为需要。
市场竞争的加剧及顾客需求的多样化，导致传统的以规模效应带动成本降低的刚性生产线不再适应市场的变化。
·刚性生产线忽略了可能增加的库存而带来的成本的增加；·1973年石油危机，使大批量生产的缺点暴露。
（2）科学技术的进步推动了自动化程度和制造水平的提高。
·NC、CNC、DNC·CAD、CAM·GT、CAPP·ROBOT2、柔性自动化制造技术的产生·世界上公认的第一条柔性制造系统是英国莫林（Molin）机床公司1967年建成的“Molin System-24”；·20世纪70年代末和80年代初，计算机辅助管理物料自动搬运，刀具管理和计算机网络、数据库技术的发展以及CAD/CAM技术的成熟，出现了更加系统化、规模更加扩大的柔性制造系统。
·20世纪80年代末，FMS已经成为一项成熟的技术，并在世界范围得到广泛应用。
3、我国FMS的研究状况我国采取引进和开发相结合的方针，引进箱体类零件、旋转体件及钣金件加工FMS的全部或部分硬件技术。
·1984是我国研制FMS的起步时间，比国外晚了17年。
我国第一套FMS系统是由北京机床研究所于1985年10月开发完成的（JCS-FMS-1），用于加工数控机床直流伺服电机中的主轴、端盖、法兰盘、壳体和刷架体等，它由5台国产加工中心、日本富士电机公司的AGV （自动导引车）及4台日本产的机器人组成，其控制系统由FANUC提供，据分析它的投资回收期约为两年半。
·1983年－1985年，在国家的支持下北京第一机床厂、湖南江麓机床厂、郑州纺织机械厂、广西柳州开关厂等一些单位分别率先从德国、日本进口了国内第一批FMS。
·1985年后在国家机电部“七五”重点科技攻关项目的支持和国家863高技术发展计划自动化领域的工作的带动下，FMS得到极大的重视和发展，进入了自行开发和部分进口的交叉阶段。
柔性制造系统下的车间调度优化研究
柔性制造系统下的车间调度优化研究柔性制造系统（Flexible Manufacturing System, FMS）是一种灵活高效的工业制造系统，它在生产过程中可以根据不同的需求进行智能调整，使得产品制造更加快捷和高效。
在柔性制造系统中，车间调度优化作为一个非常重要的管理策略，可以使得生产更加有序、高效，降低生产成本、提高生产能力。
一、柔性制造系统概述柔性制造系统是一种集多功能、高度自动化的灵活制造技术于一体的生产方式。
它通过使用先进的机器人、计算机技术等高科技设备，在实现多种产品制造的同时，还可以根据生产需求灵活地进行生产计划调整和任务分配，并保障生产线的稳定性和高效性。
要想实现柔性制造系统的高效运转，确保生产效率和质量，必须进行适当的车间调度优化，以便保持工作进度和时间的均衡，保证生产过程的高效和流畅。
因此，在柔性制造系统下，车间调度优化成了一项十分关键的推动技术和管理措施。
二、车间调度优化的重要性车间调度优化的实现，可以使车间生产任务分配变得更加合理、高效。
它能够根据不同的生产计划去安排任务执行的顺序和时间，实现不同工序任务之间的衔接和配合，保证整个生产过程的顺利运作。
当然，在生产过程中可能会出现一些例外情况，如设备故障、物料缺货等，这些突发状况会对生产进度造成不良的影响。
而车间调度优化可以通过预先制定多种预案，以应对各种不同的情况，保障生产任务的按期交付和质量稳定。
此外，车间调度优化可以实现生产过程中的制度化管理，并强调各项任务的紧密配合，增强车间生产计划与执行过程的透明度，提高车间生产管理的科学性和规格化程度，从而促进生产效率的不断提高。
三、柔性制造系统下的车间调度优化实现方式在柔性制造系统下，车间调度优化可以采用多种方式来实现。
例如，可以运用智能算法、模型预测等技术手段去确定每一张订单的生产时间表，确保生产线上每个环节安排合理、协调，最大程度地提高人力、设备资源的利用率。
同时，柔性制造系统下的车间调度优化需要考虑数学统计、运筹学等多种科学方法，以及先进的计算机技术工具的支持。
柔性制造系统的工作原理
柔性制造系统的工作原理柔性制造系统 (Flexible Manufacturing System, FMS) 是指一种能够根据需求快速适应变化的制造系统。
它采用先进的技术和自动化设备，能够完成多样化的生产任务。
以下将详细介绍柔性制造系统的工作原理，并分点列出其关键要素。
1. 自动化设备：柔性制造系统主要依赖自动化设备来完成生产任务。
这些设备包括机械臂、传感器、计算机控制系统等。
它们能够自动完成工件的装卸、加工、检测等功能。
2. 工艺规划：柔性制造系统需要事先对生产工艺进行详细的规划和设计。
这包括确定工件的加工顺序、加工参数、工序之间的协调等。
这样可以确保生产过程的高效性和准确性。
3. 任务调度：在柔性制造系统中，任务调度起着重要的作用。
它是通过计算机系统来分配任务给不同的设备和工序，以实现生产过程的合理安排和优化。
任务调度还需要考虑设备的利用率、生产能力等因素。
4. 协调管理：柔性制造系统中的协调管理是指通过网络与各个部件和设备之间进行信息交流和协同工作。
它确保了系统的整体运作效率和一致性。
协调管理还能够及时响应生产环境的变化，调整生产计划和任务分配。
5. 反馈控制：柔性制造系统中的反馈控制是指通过传感器和监控设备实时采集生产数据，并通过计算机控制系统来调整生产过程。
这样可以保证产品质量的稳定性和一致性。
6. 灵活性：柔性制造系统的关键特点之一是其高度的灵活性。
它能够根据生产需求和市场变化快速调整生产任务和工艺流程。
这种灵活性使得柔性制造系统适应多样化、小批量生产的需求。
7. 节约成本：柔性制造系统的工作原理可以显著降低生产成本。
由于自动化设备的使用，人力资源的成本大大降低。
同时，柔性制造系统还能够减少生产过程中的浪费和资源消耗，提高生产效率。
8. 高效率：柔性制造系统利用自动化技术和先进的管理手段，能够实现生产过程的高效率。
它可以自动完成任务，减少人为因素的干扰。
同时，柔性制造系统还能够实现设备的高度利用率，提高生产率。
柔性制造系统下的生产调度与优化
柔性制造系统下的生产调度与优化随着科技的不断发展，生产力和生产效率成为企业发展的关键之一。
柔性制造系统（FMS）应运而生，成为创新性生产力系统的代表，为企业提供了一个高度自动化和灵活的生产环境，增强了企业的竞争力。
然而，如何在FMS环境下进行生产调度与优化依然是一个挑战。
本文将探讨在FMS环境下，企业如何进行生产调度与优化。
1. 概述柔性制造系统(FMS)柔性制造系统(FMS)是一种将计算机技术以及灵活的自动化技术应用于生产中的制造系统。
它是一种灵活的生产系统，由自动化生产设备，计算机系统和控制软件组成。
FMS具有高度自动化、高度灵活、组织强度高、具有良好扩展性、生产周期短等优点。
FMS的实现可以大大提高企业的生产效率和质量，促进生产的智能化和信息化。
2. FMS的生产调度与优化FMS的生产调度与优化是指根据不同的生产要求和实际情况，调度和安排制造系统在生产过程中，提高生产效率和生产质量的方法。
生产调度和优化是FMS的重要组成部分，是提高FMS的生产力和竞争力的关键。
2.1 生产调度生产调度是指根据规定的生产计划和实际情况，对生产过程进行有序的调度和安排，使生产达到最佳状态，最大程度地提高生产效率和质量。
2.1.1生产调度的目标生产调度的主要目标是提高生产的效率和质量，通常包括以下几个方面：（1）降低生产成本：通过合理的生产调度，尽可能地利用生产场地和生产能力，减少生产成本；（2）缩短生产周期：通过合理的生产计划和调度，缩短生产周期，提高生产效率；（3）提高生产质量：通过对生产过程的严格控制和调度，提高生产质量，减少生产误差。
2.1.2生产调度的方法生产调度的方法一般有以下几种：（1）负荷平衡调度方法：通过协调生产能力和生产需求，合理分配生产任务，确保生产线平衡和生产效率最大化；（2）瓶颈调度方法：确定生产线上的瓶颈，针对性地调度生产任务，使生产线整体效率达到最大值；（3）计算机辅助调度方法：利用计算机技术，建立生产调度模型，实现生产流程自动调度。
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柔性制造系统及AGV调度概述XXX(机电工程学院 14S0XXX班 14S10XXX73)摘要：随着中国经济的飞速发展，制造业也步入了智能化的时代，柔性制造技术集自动化技术、信息技术和制作加工技术于一体，把以往工厂企业中相互孤立的各过程，在计算机及其软件和数据库的支持下，构成一个有机系统。
自动导航小车(AGV)作为柔性制造系统中运输系统的主要部分，为柔性制造系统的灵活运作和准确控制提供了快捷、效率的方式，在柔性制造系统中应用得越来越广泛。
如何灵活的调度自动导航小车，使得柔性制造系统的整体性能提升、节省工件的完工时间和成本，成为现代学者研究的热点问题。
本论文主要研究了柔性制造系统中输入/输出缓存区容量有限的约束下，单台自动导航小车在完成各个加工单元的搬运任务的调度问题。
本文还通过分析柔性制造系统的关键技术和发展，展望了现代柔性制造系统的发展趋势，进而阐述了柔性制造系统的重要作用及其发展的深远意义。
关键词：柔性制造系统；自动导航小车；调度随着世界经济的飞速发展，市场竞争日趋激烈，市场需求日趋多样化，越来越多的企业选择更为适合企业生存的柔性生产方式，这种生产方式在保证产品质量的前提下具备适应力强、效率高、不易被市场淘汰、自动化程度高的生产特质。
同时计算机技术的迅猛发展，数控机床的普及，使得生产加工方式具有更大的灵活性，更适合中、小批量和多品种的生产加工，也为柔性生产技术的发展奠定良好的基础，所以柔性生产方式逐渐成为企业在激烈变化的大环境下实现改革和创新的重要部分。
调度作为管理的核心内容和关键技术，主要用来在企业有限资源的约束下，使得最大化资源利用率，达到生产目标。
所以科学制定调度方案有利于大幅度缩短产品生产周期、提高产品交货期满足率以及增大企业生产率[1]。
1.柔性制造系统的定义柔性制造系统是数控加工设备、物料运储装置和计算机控制系统等组成的自动化制造系统，包括多个柔性制造单元，能根据制造任务或生产环境的变化迅速调整，适用于多品种、中小批量生产。
一般情况下，FMS应具备以下特点[2]：1)硬件组成：两台以上的数控机床或加工中心以及其他加工设备；一套能自动装卸的运输系统。
具体结构可采用传输带、有轨小车、无轨小车、搬运机器人、上下料托盘站等；一套计算机控制系统及信息通信网络。
2)软件组成：包含FMS的运行控制系统，FMS的质量保证系统， FMS的数据管理和通信网络系统。
3)FMS必须具备的功能：能自动管理零件的生产过程，自动控制制造质量，自动进行故障诊断及处理，自动进行信息收集及传输；简单地改变软件或系统参数，便能制造出某一零件族的多种零件；物料的运输和存储必须为自动。
2.柔性制造系统的类型柔性自动化制造按其加工设备的规模、投资强度和用途划分为以下五个级别：1)柔性制造模块FMM：FMM是一台扩展了许多自动化功能（如托盘交换器、托盘库或料库、刀库、上下料机械手等）的数控加工设备。
2)柔性制造单元FMC：FMC由单台带多托盘系统的加工中心或3台以下的CNC机床组成，即FMC包括2-3台数控加工设备或FMM。
3)柔性制造系统FMS：是一个在中央计算机控制下由两台以上配有自动换刀及自动换工件托盘的数控机床与为之供应刀具和工件托盘的物料运送装置组成的制造系统。
4)柔性制造生产线FML：由多台柔性加工设备及一套自动工件传送装置和控制管理计算机组成。
5)柔性制造工厂FMF：FMF以FMS为子系统构成，柔性制造由FMS扩大到全厂范围，并通过计算机系统的有机联系。
3.柔性制造的优势特点3 . 1 设备利用率高在很多情况下，利用柔性制造系统中机组的生产效率是单机作业车间情况下同等机组的生产效率的三倍，因为生产的整个工序基本都是在计算机的操控下进行，如果有机床停止工作，计算机将会立即对该机床进行工作任务的分配，所以将设备的利用率达到了最大化，机组的零件在物料存储系统中的一大与相关程序传导给机床二者是同时工作的。
明显，这种高利用的设备也有效地降低的了设备的成本，只是在初步投入工作之前一次性购买设备费用较高，之后所支付的各项设备维修费用等都比较低，所以柔性制造方案在生产成本费用方面具有无可比拟的优越性。
3 . 2 生产能力较为稳定因为自动加工系统都是由一台或者是多台机床构成，一旦有机器故障发生，设备将会降级运转，物料传送系统也具备越过故障机床的能力，具有加工工艺的工件也可以以多种方式进行加工，在机器发生故障的同时实现对其动态的调度。
3 . 3 直接降低了劳工成本因为汽车生产机床是由计算机全程操控的，对系统操控的管理员数量要求并不多，只需一两个人，即可对整个工序进行计算机数控，当然前提是管理人员必须具备熟练的操控技术，所以相对于传统大规模人力作业，专业技术人员操控的在很大程度上降低了整个汽车生产的劳工成本。
同时，设备运行的灵活性也使得柔性制造的装卡，检验及维护工作皆能在首班完成，其他的工序基本可以再无人看管的情况下进行正常的生产。
3 .4 可以响应生产变化的需求由于人们的物质生活和精神生活日益变化，对产品的需求变化也很大，汽车加工的工序也在变化，而柔性制造就具有这种生产不同产品的柔性能力，这种能力的实现是通过剩余加工能力和物料运储系统能够躲避发生故障的机床来达到的。
3 . 5 生产产品的质量高FMS将卡具与机床的数量降到最低，而且卡具与机床二者搭配得当，这样一来便充分保障了零件的一致性和生产产品的质量，另外，自动检测设备以及自动补偿设备还可以将质量问题及时有效的反应出来，操控人员则可以透过设备所反应的信息及时采取相应措施进行解决，从而确保了产品的生产质量。
4.柔性制造中的AGV调度自动导航小车(Automatic Guidance Vehicle，AGV)又叫无人搬运车，最早出现在20世纪的50年代，属于自动无人化驾驶的智能搬运设备，是一种移动式机器人系统，能沿着预设的路径行驶，是现代化工业中物流系统例如计算机集成制造系统(Computer Integrated Manufacturing System，CIMS)的关键设备之一[3]。
柔性制造系统是一个先进生产系统，能够大量生产不同类型的工件。
运输系统作为FMS中重要的组成部分，在FMS调度中充当重要的角色，大部分的柔性制造系统选择AGV作为运输系统的主要部分，因为AGV具有以下优点[4]：1)十分方便与其他系统例如缓冲区、输送机、机器人等实现自动连接；2)AGV替代人工捡取和堆置工件或材料，减少劳动力，提高劳动生产率，减低成本；3)AGV的运行路线预先设定，不易于加工设备或工作环境的其他障碍物产生碰撞，可减少设备损坏的情况；4)AGV使用不受工作环境的影响，可使用在人工不易参与的环境中；5)AGV的充电和驱动系统耗能少，能源利用率高，噪音低，能够节约能源和保护环境。
总而言之，AGV具有柔性好、适应性强、可靠性高，并且能够实现搬运和生产功能的集成化和自动化，在运输系统中占据越来越重要的地位。
越来越多的FMS的运输系统使用AGV作为运输工具，用于运输物料、工件等。
在FMS 中如何有效实现AGV的有效调度成为了生产领域的一个重大难题，因为AGV主要用于物料、工件等的搬运装卸部分，所以国内外的研究大都集中在提高AGV系统的技术研究方面和AGV行走路径的优化方面，具体涉及到AGV的有效调度方面的研究还是比较少的，如何有效实现AGV的合理调度成为现阶段国内外AGV研究的重大课题。
4 . 1 FMS构成一个典型的FMS由三个主要的部分构成：(1)加工单元；(2) —辆AGV； (3)一个导向网络。
AGV装载工件从一个加工单元移到另外一个加工单元。
由于只有一个小车，无论是布局还是单回路或不是，路径问题都是沿最短路径行走，无论无何都不会发生交通堵塞。
如图4-1所示，这是一个典型的FMS平面图。
图4-1 一个AGV的典型FMC平面图FMS中典型的一个加工单元由三个部分组成：一台机器、一个输入缓存区和一个输出缓存区，如图4-2所示。
图4-2 一个典型的加工单元不同的工件在加工单元中的加工时间不一样，不同类型的工件可以同时存在同一个加工单元中，但是一个机器上同时只能加工一个工件，工件按照加工顺序在加工单元加工。
每个加工单元都有输入/输出缓存区管理的规则，输入/输出缓存区规则通常被称为机器调度规则，例如FIFO (First In First Out)就是一个广泛应用于缓存管理的规则。
4 . 2 搬运任务与缓存区状态描述一个搬运任务(以下简称“任务”)指AGV 从当前位置将一个目标工件从其所在位置搬运到目标加工单元的工作。
为了搬运一个工件，AGV必须完成搬运的动作，这些动作分为空载和满载。
满载是将目标工件从其所在的加工单元的输出缓存区转移到工件加工下一道工序的加工单元即目标加工单元的输入缓存区；空载是AGV将目标工件卸载到目标加工单元的输入缓存区之后，接到新的搬运任务，AGV移动到新任务目标工件所在加工单元的输出缓存区的过程。
所以，一个任务包括一个空载和一个满载两个移动动作。
为了装载和搬运目标工件，AGV 必须空载从上一个任务完成的加工单元运行到新任务的目标工件现所在加工单元的输出缓存区进行装载，空载出现在AGV结束上一个搬运任务之后前往新的搬运任务的时候，是在当前停留的加工单元出发前往发出任务请求的加工单元。
需要注意的是，即使小车的当前位置是发出任务请求的加工单元，但是空载是必须的，因为输入缓存区到输出缓存区的距离不为零。
如果没有新的任务分配给AGV，AGV—直空闲的位于上一次任务的目标加工单元直到被分配新的搬运任务。
这个“空闲小车分配规则”也被称为“停止”规则，它是最常釆用的小车管理规则之一，可减少小车的耗能。
小车管理是根据以下的两条规则：1)在某个调度集内小车完成上一个搬运任务之后立即执行下一个搬运任务；2)小车完成搬运任务就停留在当前加工单元的位置，直到下一个任务开始，完成调度集内所有的搬运任务之后小车回到仓库的输出缓存区处等待下一次的调度。
对于单一 AGV的FMS，运输工件所需时间是花在以下活动上的时间：执行一个空载去目标工件现所在加工单元的输出缓存区、加载工件、执行一个满载去目标加工单元的输入缓存区、在输入缓存区等待卸载工件、卸载工件、空闲停车。
换句话说，根据上述AGV状态的定义，AGV可被认为处于一个精确的状态。
4 . 2 AGV 堵塞在输入和输出缓冲区容量有限的情况下，系统有可能出现堵塞的现象，图4-3给出了堵塞的一个例子。
从工业的角度来说，这个情况是非生产性的，暗示着系统的紧急停止和手工操作的参与。
典型的处理方法是避免堵塞[5]，包含但不限于以下的方法：检测/恢复方法、预防、避免。
图4-3 堵塞示例避免堵塞的最优策略是个NP难问题[6]，包涵有两个涵义：(1)最优策略不能用于真实时间控制，因为它可能在要求时间内不能得出答案；(2)为了容易处理的资源分配机制，避免死锁的通常会是次优的。